Java解决CSRF问题

时间：2022-11-10 11:24:27

项目地址： https://github.com/morethink/web-security

CSRF是什么？

CSRF（Cross-site request forgery），中文名称：跨站请求伪造，也被称为：one click attack/session riding，缩写为：CSRF/XSRF。

CSRF可以做什么？

你这可以这么理解CSRF攻击：攻击者盗用了你的身份，以你的名义发送恶意请求。CSRF能够做的事情包括：以你名义发送邮件，发消息，盗取你的账号，甚至于购买商品，虚拟货币转账......造成的问题包括：个人隐私泄露以及财产安全。

CSRF的原理

下图简单阐述了CSRF攻击的思

Java解决CSRF问题

从上图可以看出，要完成一次CSRF攻击，受害者必须依次完成两个步骤：

  1. 登录受信任网站A，并在本地生成Cookie。
  2. 在不登出A的情况下，访问危险网站B。

看到这里，你也许会说：“如果我不满足以上两个条件中的一个，我就不会受到CSRF的攻击”。是的，确实如此，但你不能保证以下情况不会发生：

  1. 你不能保证你登录了一个网站后，不再打开一个tab页面并访问另外的网站。
  2. 你不能保证你关闭浏览器了后，你本地的Cookie立刻过期，你上次的会话已经结束。（事实上，关闭浏览器不能结束一个会话，但大多数人都会错误的认为关闭浏览器就等于退出登录/结束会话了......）
  3. 上图中所谓的攻击网站，可能是一个存在其他漏洞的可信任的经常被人访问的网站。

下面讲一讲java解决CSRF攻击的方式。

模拟CSRF攻击

登录A网站

用户名和密码都是admin。

http://localhost:8081/login.html:

Java解决CSRF问题

你有权限删除1号帖子

http://localhost:8081/deletePost.html:

Java解决CSRF问题

登录有CSRF攻击A网站的B网站

http://localhost:8082/deletePost.html:

Java解决CSRF问题

明显看到B网站是8082端口，A网站是8081端口，但是B网站的删除2号帖子功能依然实现。

预防CSRF攻击

简单来说，CSRF 就是网站 A 对用户建立信任关系后，在网站 B 上利用这种信任关系，跨站点向网站 A 发起一些伪造的用户操作请求，以达到攻击的目的。

而之所以可以完成攻击是因为B向A发起攻击的时候会把A网站的cookie带给A网站，也就是说cookie已经不安全了。

通过Synchronizer Tokens

Synchronizer Tokens： 在表单里隐藏一个随机变化的 csrf_token csrf_token 提交到后台进行验证，如果验证通过则可以继续执行操作。这种情况有效的主要原因是网站 B 拿不到网站 A 表单里的 csrf_token

这种方式的使用条件是PHP和JSP等。因为cookie已经不安全了，因此把csrf_token值存储在session中，然后每次表单提交时都从session取出来放到form表单的隐藏域中，这样B网站不可以得到这个存储到session中的值。

下面是JSP的：

<input type="hidden" name="random_form" value=<%=random%>></input>

但是我现在的情况是html，不是JSP，并不能动态的从session中取出csrf_token值。只能采用加密的方式了。

Hash加密cookie中csrf_token值

这可能是最简单的解决方案了，因为攻击者不能获得第三方的Cookie(理论上)，所以表单中的数据也就构造失败了。

我采用的hash加密方法是JS实现Java的HashCode方法，得到hash值，这个比较简单。也可以采用其他的hash算法。

前端向后台传递hash之后的csrf_token值和cookie中的csrf_token值，后台拿到cookie中的csrf_token值后得到hashCode值然后与前端传过来的值进行比较，一样则通过。

你有权限删除3号帖子

http://localhost:8081/deletePost.html

Java解决CSRF问题

B网站的他已经没有权限了

我们通过UserFilter.java给攻击者返回的是403错误，表示服务器理解用户客户端的请求但拒绝处理。

http://localhost:8082/deletePost.html:

Java解决CSRF问题

攻击者不能删除4号帖子。

前端代码：

deletePost.html

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <title>deletePost</title>

    <script type="text/javascript" src="js/jquery.min.js"></script>

    <script type="text/javascript">

        function deletePost() {

            var url = '/post/' + document.getElementById("postId").value;

            var csrf_token = document.cookie.replace(/(?:(?:^|.*;\s*)csrf_token\s*\=\s*([^;]*).*$)|^.*$/, "$1");

            console.log('csrf_token=' + csrf_token);

            $.ajax({

                type: "post",//请求方式

                url: url,  //发送请求地址

                timeout: 30000,//超时时间：30秒

                data: {

                    "_method": "delete",

                    "csrf_token": hash(csrf_token) // 对csrf_token进行hash加密

                },

                dataType: "json",//设置返回数据的格式

                success: function (result) {

                    if (result.message == "success") {

//                    window.location.href = "index.html";

                        $("#result").text("删除成功");

                    } else {

                        $("#result").text("删除失败");

                    }

                },

                error: function () { //请求出错的处理

                    $("#result").text("请求出错");

                }

            });

        }

        // javascript的String到int(32位)的hash算法

        function hash(str) {

            var hash = 0;

            if (str.length == 0) return hash;

            for (i = 0; i < str.length; i++) {

                char = str.charCodeAt(i);

                hash = ((hash << 5) - hash) + char;

                hash = hash & hash; // Convert to 32bit integer

            }

            return hash;

        }

    </script>

</head>

<body>

<h3>删除帖子</h3>

帖子编号 ： <input type="text" id="postId"/>

<button onclick="deletePost();">deletePost</button>

<br/>

<br/>

<br/>

<div>

    <p id="result"></p>

</div>

</body>

</html>

后台代码：

UserInterceptor.java

package cn.morethink.interceptor;

import cn.morethink.util.JsonUtil;

import cn.morethink.util.Result;

import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;

import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;

import javax.servlet.http.Cookie;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import java.io.PrintWriter;

/**

 * @author 李文浩

 * @date 2018/1/4

 */

public class UserInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override

    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {

        String method = request.getMethod();

        System.out.println(method);

        if (method.equalsIgnoreCase("POST") || method.equalsIgnoreCase("DELETE")

                || method.equalsIgnoreCase("PUT")) {

            String csrf_token = request.getParameter("csrf_token");

            System.out.println(csrf_token + "1222222222222222222222222222222222222222222222");

            Cookie[] cookies = request.getCookies();

            if (cookies != null && cookies.length > 0 && csrf_token != null) {

                for (Cookie cookie : cookies) {

                    if (cookie.getName().equals("csrf_token")) {

                        if (Integer.valueOf(csrf_token) == cookie.getValue().hashCode()) {

                            return true;

                        }

                    }

                }

            }

        }

        Result result = new Result("403", "你还想攻击我??????????", "");

        PrintWriter out = response.getWriter();

        out.write(JsonUtil.toJson(result));

        out.close();

        return false;

    }

    @Override

    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {

    }

    @Override

    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {

    }

}

注意：

  1. cookie必须要设置PATH才可以生效，否则在下一次请求的时候无法带给服务器。
  2. Spring Boot 出现启动找不到主类的问题时可以mvn clean一下。
  3. Filter设置response.sendError(403)在Spring Boot没有效果。

参考文档：

  1. 浅谈CSRF攻击方式
  2. jQueue 动态设置form表单的action属性的值和方法
  3. javascript的String到int(32位)的hash算法

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